一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法、装置及设备，该方法包括：获取掘进机当前的姿态信息，姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向上的纵向姿态信息；对横向姿态信息以及纵向姿态信息分别进行量化指标转换，得到横向姿态信息对应的横向量化指标和纵向姿态信息对应的纵向量化指标；根据横向量化指标、纵向量化指标以及掘进机的油缸总推力，计算各组推进油缸对应的初始分组推力；根据横向量化指标、纵向量化指标、各组推进油缸对应的初始分组推力以及各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离，确定各组推进油缸所在分区的目标推力。可以精确计算掘进机油缸推力，提高掘进机掘进速度一致性。提高掘进机掘进速度一致性。提高掘进机掘进速度一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法、装置及设备
[0001]

[0002]本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法、装置及设备。
[0003]
技术介绍

[0004]在公路、铁路等建设过程中，常常会遇到隧道掘进工作，而在较长的隧道掘进施工过程中，为满足深大竖井的建设需求，需要用到竖向全断面硬岩隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，简称竖向TBM）。
[0005]由于岩土硬度存在差异，可能导致竖向全断面硬岩隧道掘进机在掘进过程中不同组推进油缸所需推力不同，因此，有必要针对竖向全断面硬岩隧道掘进机进行各组推进油缸所需推力精确计算，从而满足竖向竖向全断面硬岩隧道掘进机在掘进过程中的姿态控制要求。
[0006]
技术实现思路

[0007]针对现有技术中掘进机在掘进过程中不同组推进油缸无法精确计算所需推力的技术问题，本专利技术提供了一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法、装置及设备。
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术实施例的第一方面，提供一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法，所述掘进机包括多组推进油缸，所述方法包括：获取所述掘进机当前的姿态信息，所述姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向上的纵向姿态信息；对所述横向姿态信息以及所述纵向姿态信息分别进行量化指标转换，得到所述横向姿态信息对应的横向量化指标和所述纵向姿态信息对应的纵向量化指标；根据所述横向量化指标、所述纵向量化指标以及所述掘进机的油缸总推力，计算各组推进油缸对应的初始分组推力；根据所述横向量化指标、所述纵向量化指标、各组推进油缸对应的初始分组推力以及各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离，确定各组推进油缸所在分区的目标推力。
[0009]在其中一种实施方式中，所述横向量化指标包括横向偏移量和各组推进油缸对应的横向力臂矢量，所述纵向量化指标包括纵向偏移量和各组推进油缸对应的纵向力臂矢量。
[0010]在其中一种实施方式中，在推进油缸为6组的情况下，通过如下辨析式计算各组推进油缸对应的初始分组推力：
其中，l
x1
至l
x6
分别为各组推进油缸相对于刀盘中心在X轴向上的横向力臂矢量，l
y1
至l
y6
分别为各组推进油缸相对于刀盘中心在Y轴向上的纵向力臂矢量，F
合
为掘进机的油缸总推力，F1至F6为各组推进油缸对应的初始分组推力，为横向偏移量，为纵向偏移量。
[0011]在其中一种实施方式中，通过如下辨析式计算各组推进油缸所在分区的目标推力：
其中，r1至r6分别为各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离。
[0012]本专利技术实施例的第二方面，提供一种精确计算掘进机中多组油缸推力的装置，所述装置包括：获取模块，被配置为获取所述掘进机当前的姿态信息，所述姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向上的纵向姿态信息，所述掘进机包括多组推进油缸；转换模块，被配置为对所述横向姿态信息以及所述纵向姿态信息分别进行量化指标转换，得到所述横向姿态信息对应的横向量化指标和所述纵向姿态信息对应的纵向量化指标；计算模块，被配置为根据所述横向量化指标、所述纵向量化指标以及所述掘进机的油缸总推力，计算各组推进油缸对应的初始分组推力；确定模块，被配置为根据所述横向量化指标、所述纵向量化指标、各组推进油缸对应的初始分组推力以及各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离，确定各组推进油缸所在分区的目标推力。
[0013]在其中一种实施方式中，所述横向量化指标包括横向偏移量和各组推进油缸对应的横向力臂矢量，所述纵向量化指标包括纵向偏移量和各组推进油缸对应的纵向力臂矢量。
[0014]在其中一种实施方式中，在推进油缸为6组的情况下，通过如下辨析式计算各组推进油缸对应的初始分组推力：
其中，l
x1
至l
x6
分别为各组推进油缸相对于刀盘中心在X轴向上的横向力臂矢量，l
y1
至l
y6
分别为各组推进油缸相对于刀盘中心在Y轴向上的纵向力臂矢量，F
合
为掘进机的油缸总推力，F1至F6为各组推进油缸对应的初始分组推力，为横向偏移量，为纵向偏移量。
[0015]在其中一种实施方式中，通过如下辨析式计算各组推进油缸所在分区的目标推力：
其中，r1至r6分别为各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离。
[0016]本专利技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，所述掘进机包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令，实现第一方面中任一项所述精确计算掘进机中多组油缸推力的方法的步骤。
[0017]有益效果本专利技术提供了精确计算掘进机中多组油缸推力的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：通过获取掘进机当前的姿态信息，姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向上的纵向姿态信息；对横向姿态信息以及纵向姿态信息分别进行量化指标转换，得到横向姿态信息对应的横向量化指标和纵向姿态信息对应的纵向量化指标；根据横向量化指标、纵向量化指标以及掘进机的油缸总推力，计算各组推进油缸对应的初始分组推力；根据横向量化指标、纵向量化指标、各组推进油缸对应的初始分组推力以及各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离，确定各组推进油缸所在分区的目标推力。可以精确计算掘进机油缸推力，提高掘进机掘进速度一致性。
[0018]附图说明
[0019]图1为根据本专利技术提供的一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法的流程图。
[0020]图2为根据本专利技术提供的一种精确计算掘进机中多组油缸推力的装置的示意图。
[0021]具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法，所述掘进机包括多组推进油缸，所述方法包括以下步骤：在步骤S11中，获取所述掘进机当前的姿态信息，所述姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向上的纵向姿态信息；在步骤S12中，对所述横向姿态信息以及所述纵向姿态信息分别进行量化指标转换，得到所述横向姿态信息对应的横向量化指标和所述纵向姿态信息对应的纵向量化指标；其中，横向姿态信息可以包括尾部X轴偏差、X轴俯仰角和X轴倾斜角，纵向姿态信息可以包括尾部Y轴偏差、Y轴俯仰角和Y轴倾斜角。
[0024]优选的，将竖向TBM的位姿状态在水平面上分为X轴向和Y轴向，并在每个轴向上将位姿状态转化为量化指标倾斜角和偏移量，及尾部X轴偏差、尾部Y轴偏差、X轴俯仰角和Y轴俯仰角。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精确计算掘进机中多组油缸推力的方法，其特征在于，所述掘进机包括多组推进油缸，所述方法包括：获取所述掘进机当前的姿态信息，所述姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向上的纵向姿态信息；对所述横向姿态信息以及所述纵向姿态信息分别进行量化指标转换，得到所述横向姿态信息对应的横向量化指标和所述纵向姿态信息对应的纵向量化指标；根据所述横向量化指标、所述纵向量化指标以及所述掘进机的油缸总推力，计算各组推进油缸对应的初始分组推力；根据所述横向量化指标、所述纵向量化指标、各组推进油缸对应的初始分组推力以及各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离，确定各组推进油缸所在分区的目标推力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向量化指标包括横向偏移量和各组推进油缸对应的横向力臂矢量，所述纵向量化指标包括纵向偏移量和各组推进油缸对应的纵向力臂矢量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在推进油缸为6组的情况下，通过如下辨析式计算各组推进油缸对应的初始分组推力：其中，l
x1
至l
x6
分别为各组推进油缸相对于刀盘中心在X轴向上的横向力臂矢量，l
y1
至l
y6
分别为各组推进油缸相对于刀盘中心在Y轴向上的纵向力臂矢量，F
合
为掘进机的油缸总推力，F1至F6为各组推进油缸对应的初始分组推力，为横向偏移量，为纵向偏移量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下辨析式计算各组推进油缸所在分区的目标推力：
其中，r1至r6分别为各组推进油缸在水平投影面上与刀盘中心的距离。5.一种精确计算掘进机中多组油缸推力的装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，被配置为获取所述掘进机当前的姿态信息，所述姿态信息包括X轴方向的横向姿态信息和Y轴方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：于毅鹏，徐胜，丁晓辉，杨正凡，王龙驹，王慈航，
申请(专利权)人：中交天和机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：